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铽
原子序数为65的化学元素
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铽(拼音:tè,注音:ㄊㄜˋ,粤拼:tik1;英语:Terbium),是一种化学元素,其化学符号为Tb,原子序数为65,原子量为158.92535 u,属于镧系元素,也是稀土元素之一。铽呈现银白色,具有延展性、韧性且硬度高。铽在自然界中不存在纯元素态,但它含于许多矿物中,包括铈硅石(英语:Cerite)、硅铍钇矿(英语:Gadolinite)、独居石 、磷钇矿(英语:Xenotime)和黑稀金矿(英语:Euxenite)。就像其他的镧系元素一样,它在空气中相对稳定。铽拥有两种晶型的同素异形体,转化温度为1289°C。

铽   65Tb
氢(非金属) 氦(惰性气体)
锂(碱金属) 铍(碱土金属) 硼(类金属) 碳(非金属) 氮(非金属) 氧(非金属) 氟(卤素) 氖(惰性气体)
钠(碱金属) 镁(碱土金属) 铝(贫金属) 硅(类金属) 磷(非金属) 硫(非金属) 氯(卤素) 氩(惰性气体)
钾(碱金属) 钙(碱土金属) 钪(过渡金属) 钛(过渡金属) 钒(过渡金属) 铬(过渡金属) 锰(过渡金属) 铁(过渡金属) 钴(过渡金属) 镍(过渡金属) 铜(过渡金属) 锌(过渡金属) 镓(贫金属) 锗(类金属) 砷(类金属) 硒(非金属) 溴(卤素) 氪(惰性气体)
铷(碱金属) 锶(碱土金属) 钇(过渡金属) 锆(过渡金属) 铌(过渡金属) 钼(过渡金属) 锝(过渡金属) 钌(过渡金属) 铑(过渡金属) 钯(过渡金属) 银(过渡金属) 镉(过渡金属) 铟(贫金属) 锡(贫金属) 锑(类金属) 碲(类金属) 碘(卤素) 氙(惰性气体)
铯(碱金属) 钡(碱土金属) 镧(镧系元素) 铈(镧系元素) 镨(镧系元素) 钕(镧系元素) 钷(镧系元素) 钐(镧系元素) 铕(镧系元素) 钆(镧系元素) 铽(镧系元素) 镝(镧系元素) 钬(镧系元素) 铒(镧系元素) 铥(镧系元素) 镱(镧系元素) 镏(镧系元素) 铪(过渡金属) 钽(过渡金属) 钨(过渡金属) 铼(过渡金属) 锇(过渡金属) 铱(过渡金属) 铂(过渡金属) 金(过渡金属) 汞(过渡金属) 铊(贫金属) 铅(贫金属) 铋(贫金属) 钋(贫金属) 砈(类金属) 氡(惰性气体)
钫(碱金属) 镭(碱土金属) 锕(锕系元素) 钍(锕系元素) 镤(锕系元素) 铀(锕系元素) 镎(锕系元素) 钚(锕系元素) 镅(锕系元素) 锔(锕系元素) 锫(锕系元素) 锎(锕系元素) 锿(锕系元素) 镄(锕系元素) 钔(锕系元素) 锘(锕系元素) 铹(锕系元素) 𬬻(过渡金属) 𬭊(过渡金属) 𬭳(过渡金属) 𬭛(过渡金属) 𬭶(过渡金属) 鿏(预测为过渡金属) 𫟼(预测为过渡金属) 𬬭(预测为过渡金属) 鿔(过渡金属) 鿭(预测为贫金属) 𫓧(贫金属) 镆(预测为贫金属) 𫟷(预测为贫金属) 鿬(预测为卤素) 鿫(预测为惰性气体)
-
↑
铽
↓
锫
钆 ← 铽 → 镝
外观
明亮的银白色金属
概况
名称·符号·序数铽(terbium)·Tb·65
元素类别镧系元素
族·周期·区不适用 ·6·f
标准原子质量158.92535
电子排布[氙] 4f9 6s2
2, 8, 18, 27, 8, 2
铽的电子层(2, 8, 18, 27, 8, 2)
历史
发现莫桑德(1842年)
分离莫桑德(1842年)
物理性质
物态固态
密度(接近室温)
8.23 g·cm−3
熔点时液体密度7.65 g·cm−3
熔点1629 K,1356 °C,2473 °F
沸点3503 K,3230 °C,5846 °F
熔化热10.15 kJ·mol−1
汽化热293 kJ·mol−1
比热容28.91 J·mol−1·K−1
蒸气压
压/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k
温/K 1789 1979 (2201) (2505) (2913) (3491)
原子性质
氧化态4, 3, 2, 1
(弱硷性)
电负性? 1.2(鲍林标度)
电离能第一:565.8 kJ·mol−1

第二:1110 kJ·mol−1

第三:2114 kJ·mol−1
原子半径177 pm
共价半径194±5 pm
杂项
晶体结构六方晶格
磁序顺磁性(300 K)
电阻率(r.t.) (α, 晶体) 1.150 µ Ω·m
热导率11.1 W·m−1·K−1
热膨胀系数(r.t.) (α,晶体) 10.3 µm/(m·K)
声速(细棒)(20 °C)2620 m·s−1
杨氏模量(α式) 55.7 GPa
剪切模量(α 式) 22.1 GPa
体积模量(α 式) 38.7 GPa
泊松比(α 式) 0.261
维氏硬度863 MPa
布氏硬度677 MPa
CAS号7440-27-9
最稳定同位素
主条目:铽的同位素
同位素 丰度 半衰期 (t1/2) 衰变
方式 能量(MeV) 产物
157Tb 人造 71 年 ε 0.060 157Gd
158Tb 人造 180 年 ε 1.220 158Gd
β− 0.937 158Dy
159Tb 100% 稳定,带94个中子
用途

铽元素或铽合金(terfenol)在磁场中会改变外型,金属棒会感应磁场强度和方向而立刻变长或变短一些,应用能将任何物体表面转变成扩音器。例如将铽合金棒的一端压入木桌,并施加强度随音讯大小改变的磁场(线圈缠绕),外形变化会振动整张桌子,使桌面成为巨大的音讯传递表面,达到扩音效果。一般扩音器因阻抗匹配无法如此炮制,铽合金是极少数能有此应用的物质。[1]

铽是在固态装置中用来掺杂氟化钙、钨酸钙、和锶钼酸盐所使用的材料,并作为燃料电池的在高温下操作结晶的稳定剂。世界上大部分铽被用在绿色磷光体:氧化铽,被放入荧光灯和电视机显像管。铽的绿色荧光体搭配二价铕的蓝色荧光体和三价铕的红色荧光体,以提供“三原色”的照明技术,用于室内照明的高效率白光。

化学性质

铽是一种非常电正性的元素,可以被酸(如硫酸),所有的卤素,甚至被水氧化。[2]

参考文献
  1. ^ 看得到的化学,Theodore Gray著,大是文化 ISBN 978-986652667-1
  2. ^ Chemical reactions of Terbium. Webelements. [2009-06-06]. (原始内容存档于2017-03-24).
外部链接
  • 元素铽在洛斯阿拉莫斯国家实验室的介绍(英文)
  • EnvironmentalChemistry.com —— 铽(英文)
  • 元素铽在The Periodic Table of Videos(诺丁汉大学)的介绍(英文)
  • 元素铽在Peter van der Krogt elements site的介绍(英文)
  • WebElements.com – 铽(英文)